纳米技术已成为解决现代农业所面临的挑战,特别是在作物保护领域所面临的挑战的一种有希望的方法。纳米农药是纳米材料或纳米结构的农药制剂,由于其潜力增强了活性成分的功效,同时最大程度地减少了不利的环境和健康影响,因此引起了极大的关注。本综述提供了有关纳米农药的当前研究状态的全面概述,重点介绍了它们在各种农业应用中的综合,表征,行动方式和功效。在纳米农药制剂的开发中利用了纳米材料的独特物理化学特性,例如高表面积与体积比,增强的溶解度和受控释放。详细讨论了不同类型的纳米农药,包括纳米乳剂,纳米囊化和纳米复合材料,强调了它们比常规农药配方的优势。审查还研究了纳米农药与靶病虫害和环境的相互作用,以及它们的潜在毒性和生态毒理学作用。探索了纳米农药在综合害虫管理策略中的作用及其与可持续农业实践的兼容性。此外,该评论解决了与纳米农药的商业化和监管方面相关的挑战,强调需要进行彻底的风险评估和标准化测试方案。关键字:纳米技术;纳米农药;作物保护;可持续农业;生物多样性;概述了未来的研究方向和开发纳米农药的机会,重点是优化配方,有针对性的交付和精确农业。总的来说,这篇综述提供了对纳米农药的潜力,作为增强农业生产力和可持续性的工具的潜力,同时最大程度地减少对生物多样性和食品安全的负面影响。
在这项研究中,我们报告了一种可柔性的4通道微电极探针,该探针涂有高度多孔和可靠的纳米复合材料的聚(3,4-乙基二氧噻吩)(PEDOT)(PEDOT)和碳纳米纤维(CNF),作为固体掺杂模板,用于固体掺杂模板,以实现高强度录制效果。通过原位电化学聚合技术开发了一种简单而良好的控制策略,该技术在灵活的4通道金微电极探针上创建PEDOT和CNF的多孔网络。不同的形态和电化学特征表明,它们具有显着且优异的电化学特性,产生了相结合高表面积,低阻抗(16.8±2mΩ.mmghz时2 kHz)和升高的电荷入口功能(超过那些pure and Pure dup pul of Pude)的微电化学特性。此外,PEDOT-CNF复合电极表现出延长的双相电荷周期耐力,导致长期电刺激的物理分层或降解可忽略不计。在小鼠脑切片上进行体外测试表明,它们可以记录自发的振荡场电位以及单单元的动作电位,并允许安全地提供电刺激以唤起磁场电位。 PEDOT-CNF复合电极的组合上级电性能,耐用性和3D微结构拓扑表现出开发未来神经表面接口应用的杰出潜力。在小鼠脑切片上进行体外测试表明,它们可以记录自发的振荡场电位以及单单元的动作电位,并允许安全地提供电刺激以唤起磁场电位。PEDOT-CNF复合电极的组合上级电性能,耐用性和3D微结构拓扑表现出开发未来神经表面接口应用的杰出潜力。
从甘蔗生物量中回收资源,用于合成硅纳米颗粒Irene Edem Johncross,Fanifosi Seyi Josiah和Abidemi obatoyinbo Ajayi收到的:2024年5月19日/接受:2024年11月9日/2024年11月9日/第一次出版:14年11月2024年:14 11月2024年,DOI:DOI:DOI:DOI:: https://dx.doi.org/10.4314/cps.v12i1.4摘要:他的研究提出了一种使用车前草皮的氧化氧化物纳米颗粒(SIONPS)的绿色合成方法,该方法使用车前草皮使用了其结构和表面特性,潜在的应用以及环境益处。紫外可见的吸收光谱显示在341 nm处具有峰吸收,对应于3.87 eV的带隙,证实了合成的sionps的半导体性质。X射线衍射(XRD)分析在69.24°时显示出明显的峰,表明高结晶度和最小无定形含量,根据Scherrer方程,计算出的结晶石大小为0.23 nm。Brunauer-Emmett-Teller(BET)表面积分析显示,表面积为198.98平方米/g,超过文献值,并提出增强的吸附性能。使用Barrett-Joyner-Halenda(BJH),Dubinin-Radushkevich(DR)和密度功能理论(DFT)模型的其他分析表明,平均孔直径为5.5545 nm,孔径为5.5545 nm,孔径为0.0371 cc/g,适用于申请区域,需要高表面积。与通过传统方法合成的sionps的报道值进行了比较,从车前草皮获得的sionps表现出有希望的结构完整性和中膜性。关键字:资源恢复,甘蔗废物,硅纳米颗粒,合成,表征。这项研究强调了将农业废物用于纳米颗粒合成的可行性,为环境修复和催化过程提供了可持续的替代方案。
抽象MXENE是最近出现的多方面二维(2D)材料,由表面改性的碳化物组成,提供了其柔韧性和可变成分。它们由早期过渡金属(M)的层组成,与N层的碳或氮层(表示为X),并用表面官能团(表示为T X / T Z)终止,并用M n + 1 x n t x的一般公式,其中n = 1-3。通常,MXENE具有特性的独家组合,其中包括高电导率,良好的机械稳定性和出色的光学性能。MXENES还具有良好的生物逻辑特性,具有高表面积的药物负荷/递送,生物相容性的良好亲水性以及用于计算机断层扫描(CT)扫描和磁共振成像(MRI)的其他电子相关性能(MRI)。由于具有吸引力的物理化学和生物相容性特性,新型的2D材料吸引了对生物医学和生物技术应用的起义兴趣。尽管最近探索了MXENES在生物医学中的某些潜在应用,但在生物医学工程和生物医学的角度使用的MXENE类型仅限于Mxenes的少数Mxene和tantalum Carbide家族。本评论的论文旨在概述MXENES的结构组织,不同的自上而下和自下而上的MXENES合成方法,无论它们是基于氟还是不含氟的蚀刻方法来产生生物相容性的MXENES。还讨论了MXENE的抗菌活性和MXENES在损害细胞膜中的机理。MXENES,以增强生物降解性并降低材料的细胞毒性,用于生物传感,癌症疗法,药物输送和生物成像应用。对生物医疗设备中MXENE部署MXENE的体内应用,陷阱和未来前景面临的一些挑战已被揭露。总的来说,这篇综述将MXENES的当前进步和前景视为实现这一2D纳米材料作为多功能生物学工具的目前进步和前景。
摘要:最近出现了几种合成方法,将高表面积固态有机骨架材料开发成具有永久孔隙率的自由流动液体。这些多孔液体 (PL) 材料的流动性使它们在某些储存和运输过程中具有优势。然而,大多数基于骨架的材料需要使用低温来储存弱结合气体(例如 H 2 ),而在该温度下 PL 会失去流动性。基于共价有机骨架 (COF) 的 PL 可以在接近环境温度的条件下与 H 2 可逆地形成稳定的复合物,这将代表气体储存和运输应用的有希望的发展。我们在此报告一种基于负载 Cu(I) 的 COF 胶体的具有这些卓越特性的材料的开发、表征和评估。我们的合成策略需要使用原子转移自由基聚合 (ATRP) 来定制条件以在 COF 胶体周围生长坚固的聚(二甲基硅氧烷)-甲基丙烯酸酯 (PDMS-MA) 涂层。我们展示了对胶体COF涂层厚度的精准控制,并通过透射电子显微镜和动态光散射进行了量化。随后,将涂覆的COF材料悬浮在液体聚合物基质中,制成PL。CO 2 等温线证实,涂层在自由流动液体中保留了COF的总体孔隙率;而采用漫反射红外傅里叶变换光谱 (DRIFTS) 进行的CO吸附测量证实了Cu(I)配位点的保留。随后,我们使用DRIFTS和程序升温脱附测量评估了基于Cu(I) − COF的PL中的气体吸附现象。除了证实这些材料可以在温和制冷温度下或接近温和制冷温度下进行H 2 传输外,我们的观察还表明,H 2 扩散受到涂层和液体基质的玻璃化转变温度的显著影响。后者结果强调了PL在通过涂层成分调节气体扩散和储存温度方面的另一个潜在优势。
氢是由于其高能量密度和零碳排放而导致可再生能源存储和运输的有前途的候选者。其实际应用面临与安全,有效的存储和释放系统有关的挑战。本评论文章研究了用于氢储存的高级纳米结构材料,包括金属乙酰基和氰化物配合物,B,N掺杂的γ-graphyne纳米管(γ-GNT),磷化锂双螺旋和NI-Formated Concobon-Cobon-Coarbon基簇。密度功能理论(DFT)计算用于分析结合能,热力学稳定性和吸附机制。ni装饰的C 12 N 12纳米群体表现出增强的储存能力,具有良好的N-(μ-Ni)-n构造的最高八个H 2分子结合。磷化锂双螺旋在一个稳定的半导体框架内显示出9.6 wt%氢气的潜力。在硼掺杂位点使用OLI 2的γ -GNT的功能显着提高了存储潜力,从而实现了实用应用的最佳氢结合能。此外,通过贵重气体插入稳定的金属乙酰基和氰化物配合物显示热力学上有利的氢吸附。这些结果突出了这些功能化纳米结构的潜力,可以实现高容量,可逆的氢存储。γ-GNT提供高表面积和可调电子特性,非常适合通过杂原子掺杂增强物理吸附。磷化锂双螺旋促进了通过不饱和锂中心的库巴斯样化学吸附。这些材料代表这项研究中的纳米结构,例如γ-图纳米管(γ-GNT),磷化锂双螺旋,金属乙酰基和氰化物络合物以及基于NI染色的碳基簇,是基于其具有互补氢充气机制的能力,包括物理学和化学能力。金属乙酰基和氰化物配合物通过电荷转移和共轭框架稳定氢吸附,而NI装饰的簇结合了极化诱导的物理吸附。
基于过渡金属氧化物[4]的Docapators。但是,这两种类型的超级电容器都是完美的。对于基于碳的EDLC,尽管它可以提供更高的功率密度,短充电和放电过程以及良好的稳定性,但能量密度限制在电极/电解质界面处有限的电荷分离以及活性材料的可用表面积[5]。对于依靠金属氧化物(仅用于MNO 2)的假性数据电容器,它具有较高的理论能力,自然丰度和环境能力,但循环寿命短和低功率密度[6]。因此,将碳基材料和MNO 2的复合材料是最佳选择。许多努力已经在这一方面进行了。例如,基于复合材料的超级电容器,例如石墨烯/MNO 2/碳纳米管(CNTS)[7],激光标记的石墨烯MNO 2 [8],MNO 2 @CNTS/CNTS [9] [9],都可以实现更高的能力,而大多数可以为其提供更大的功能,但可能会构成大多数的应用程序,因此,他们的范围很高,因此[10]的范围很高。因此,找到具有较高兼容性和低成本的碳材料作为复合材料的基础很重要。生物量前体,可以产生具有分层多孔结构和高表面积的活性碳(AC)的自然元素,满足了先前对自然界中的友好性和丰富性的要求[11]。如今,水热合成和电沉积法是制备生物碳/MNO 2复合材料的主要方法[12]。但是,这些方法不适合大规模生产。为了进一步降低生产成本大规模商业应用,一种可行的方法是将纳米结构化的MNO 2固定在红薯衍生的碳框架(SPCF)中,通过低体温溶液的生长技术,以生成SPCF,以产生与MNO 2 Nano 2 Nanopartects同步负载的SPCF。生成的复合材料SPCF/MNO 2显示出具有高特异性的电容性能(0.5 A/G时为309 f/g),并且具有良好的放电速率能力(在20 A/G时为94 f/g)。这些特性证明了SPCF/MNO 2复合材料作为超级电容器的竞争电极材料。
几丁质是一种可广泛可用的多糖,可生物降解,在大多数溶剂中不溶于且具有低抗原性能。几丁质纳米颗粒,例如纳米晶须和纳米纤维(CHNF)可以形成稳定且均匀的分散体。纳米颗粒悬浮液显示了粗几丁质的特性以及高纵横比,高表面积,低密度和羟基,N-乙酰基组以及其表面上残留的胺基的性质。本综述描述了纳米素制剂技术和食物应用。特别是,研究了纳米磷酸在调节脂溶性生物利用度和盐度的调节中的作用。掺入CHNF中的脂溶性维生素可用于消化。 ,透明质酸和癌症处理药物可以通过皮肤通过几壳蛋白纳米凝胶传递到靶向位置。 有趣的是,CHNF通过与味觉受体的离子结合增强了咸感感知。 在pH <7时,氨基组螯合氯化物,从而释放钠与盐受体相互作用。 这种机制可以允许食物配方的盐分减少。 此外,纳米胆料素表达表面活性剂特性并增强复合食品包装(淀粉 - 基于明胶的,明胶纳米复合材料,纳米纤维素/纳米胆素膜涂层F-SIO 2 2悬浮液)。 本文可以帮助更好地理解纳米素作为功能成分的机会。掺入CHNF中的脂溶性维生素可用于消化。,透明质酸和癌症处理药物可以通过皮肤通过几壳蛋白纳米凝胶传递到靶向位置。有趣的是,CHNF通过与味觉受体的离子结合增强了咸感感知。在pH <7时,氨基组螯合氯化物,从而释放钠与盐受体相互作用。这种机制可以允许食物配方的盐分减少。此外,纳米胆料素表达表面活性剂特性并增强复合食品包装(淀粉 - 基于明胶的,明胶纳米复合材料,纳米纤维素/纳米胆素膜涂层F-SIO 2 2悬浮液)。本文可以帮助更好地理解纳米素作为功能成分的机会。
冻干(也称为冷冻干燥)是一种通过水或其他溶剂的升华和解吸将液体转化为固体的过程。该过程包括三个高度相互关联的阶段:冷冻、初级干燥(升华)和二次干燥(解吸)。冻干通常用于稳定在液体或冷冻形式下不稳定的活性药物成分 (API) 和配方。由于冻干不需要加热,因此它是热敏感 API 和生物制剂(如蛋白质和肽)的理想干燥方法。当使用冻干制造肠外药物产品时,所得粉末被密封在小瓶、药筒或注射器内。在给药前,将冻干粉重新配制或与液体稀释剂混合,以形成用于注射的均匀溶液或悬浮液。冻干粉的高表面积允许在床边快速重新配制(即补液)和注射,这对于紧急产品特别有用。这些产品高度稳定,保质期通常超过两年。冻干也可用于生产中间粉末,然后进一步加工成最终剂型。例如,可将具有高残留溶剂含量和热敏感性的粉末冻干,以在进行进一步加工之前除去溶剂。冻干也可用于生产稳定、可流动的粉末,以进行研磨或直接压片。在需要非常小的填充量的粉末填充中,将粉末溶解在液体中并冻干有助于控制重量,因为控制液体填充的体积更容易。冻干最重要的特性或许是它与无菌操作的兼容性,使其成为从开发开始的肠外给药的可靠选择。 2013 年至 2015 年,获批的注射和输注药物中,有一半是冻干产品,而 1990 年至 1981 年,冻干产品仅占 10%。这其中包括价值数十亿美元的小分子药物 Alimta®,以及 Lupron Depot®、Keytruda® 和 Herceptin® 等重磅生物制剂。随着复杂配方和水稳定性较差的生物制剂变得越来越普遍,冻干药物产品的增长预计只会持续下去。
摘要:本研究论文探讨了用于高性能锂离子电池的多孔活性炭阳极的复杂领域,以满足对先进储能系统日益增长的需求。研究首先深入研究各种合成方法,包括物理和化学活化以及混合方法,旨在优化孔隙率和表面化学。对结构特征的详细研究包括表面积、孔分布、形态和表面化学。先进的显微镜技术和表征工具提供了对结构特征和电化学性能之间复杂相互作用的洞察。走出实验室,本文探讨了多孔活性炭阳极的潜在应用。在电动汽车中,这些阳极有望提高能量和功率密度,这是广泛采用电动交通的关键因素。对于便携式电子设备,重量轻和安全性提高使其成为有吸引力的选择。此外,该研究评估了将多孔活性炭阳极集成到电网规模储能中的可行性,有助于提高可再生能源整合的稳定性和可靠性。解决了环境问题,评估了多孔活性炭阳极的可持续性和可回收性。本文最后总结了主要发现,强调了多孔活性炭在推进锂离子电池技术方面的重要性,并提出了未来的研究方向以克服当前的挑战。大量的参考文献强调了该研究的跨学科性质,结合了多种来源,提供了该领域的全面概述。关键词:电池技术、形态、显微镜、多孔、活性、可再生。1.简介:随着世界向可持续能源解决方案转型,锂离子电池 (LIB) 在为电动汽车、可再生能源存储和便携式电子设备提供动力方面发挥着关键作用。传统阳极材料(例如石墨)在容量、循环稳定性和倍率能力方面受到限制。多孔活性炭源自多种前体,由于其高表面积、可调节的孔隙率和出色的导电性,为解决这些挑战提供了一种创新的解决方案。这些本研究的第一部分深入研究了花生壳活性炭的制备和开发,强调了多级多孔结构的创建。同时,该研究提出了一种从食物垃圾碎屑生物质中生产食物垃圾活性炭(FAC)的可扩展方法,重点介绍了其物理化学特性和多级多孔形态。